C 语言实现磁力计硬铁/软铁校准：3 步解决无人机航向漂移问题

第一章：C 语言实现磁力计硬铁/软铁校准

无人机在飞行过程中常因磁力计未校准导致航向漂移，影响姿态解算精度。磁干扰主要分为硬铁干扰和软铁干扰，前者由永久磁场引起，后者由材料对地磁场的扭曲造成。通过 C 语言实现校准算法，可有效补偿这两类误差。

数据采集与椭球拟合

首先需采集磁力计在不同姿态下的原始数据，理想情况下这些数据应分布在球面上。实际中受干扰影响，形成一个偏移且变形的椭球。采集时应缓慢旋转无人机，覆盖所有方向。

校准算法实现

使用最小二乘法拟合椭球模型，求解偏移量（硬铁补偿）和变换矩阵（软铁补偿）。以下是核心 C 代码片段：

// 磁力计原始数据结构
typedef 
     x, y, z;
} ;


 bias[] = {, , };
 soft_iron_matrix[][] = {
    {, , },
    {, , },
    {, , }
};


  {
     temp[];
    
    temp[] = raw->x - bias[];
    temp[] = raw->y - bias[];
    temp[] = raw->z - bias[];
    
    calibrated->x = soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[];
    calibrated->y = soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[];
    calibrated->z = soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[] + soft_iron_matrix[][]*temp[];
}